水平井修井技术发展现状及新技术

张士阳(新疆油田分公司工程技术公司 新疆 克拉玛依 834000)

前言

水平井修井技术是一项现代化工程技术，工程规模非常庞大，在作业期间还会受到各种因素的影响，特别是在开采低渗透油藏和重油时，水平井开发技术已经成为一种重要的技术手段，但随着开发年限的增加，常会出现例如井下落物、出砂、套管变形、穿孔、高含水等问题，为了保证油水井的正常平稳运行，修井技术在油藏开发过程中日益重要。

一、水平井修井作业的难点

水平井因为井身结构的特殊性，与直井相比，水平井修井难度大，工程风险大。主要体现为：(1)受井眼轨迹限制，直井常规井下工具、管柱难以满足水平井修井要求。(2)斜井段、水平段管柱贴近井壁低边，受钟摆力和磨擦力影响，加之流体流动方向与重力方向不一致和接单根，井内赃物如砂粒等容易形成砂床，作业管柱容易被卡。(3)打捞作业，鱼头引入和修整困难；斜井段水平段常规可退式打捞工具不能正常工作，遇卡不易退出落鱼。(4)水平井摩阻大，扭矩、拉力和钻压传递损失大，解卡打捞困难；倒扣作业中和点掌握不准。(5)打印过程中铅模易被挂磨损坏，井下准确判断难。(6)套、磨、钻工艺难度大，套管磨损问题突出，套管保护难度大。(7)设计的修井液除了保证减少钻具摩阻和具有较好的携砂能力还要减少漏失保护油气层。这对低压中和特别是异常低压井，防漏及油气层保护问题难度大。(8)小井眼水平井修井难度大、风险大。

二、现有常规水平井修井技术

1.水平井常规打捞

在石油开采和生产的作业过程中，水平井出现工具落井的情况将会延迟下一步流程，为了之后工艺的顺利进行，必须采取打捞措施。针对水平井的特点以及自身结构的复杂性，生产单位和科研部门研制多种打捞工具。例如用于印证落物形状的水平井小件落物液压打捞器，该装置同时还解决了套管破损等难题。由于本装置采用液压方式，同时还集打捞杯、碎物打捞器、强磁打捞器以及水平井下增力装置于一身，主要应用于水平段打捞小件落物。主要原理是将爪牙推出腔体并且包裹小件物体，达到井下增力的目的。

2.水平井解卡工艺技术

在水平井施工阶段，当使用常规解卡工艺而解卡不成功时，常常会使井下事故更加复杂。因此要根据解卡工艺的要求以及水平井自身结构特点，将常规解卡技术分为震击倒扣解卡技术、增力解卡技术以及震击解卡技术三类。其中，震击解卡技术主要应用于水平井钻压传递困难的情况。当震击解卡和增力解卡技术不能解决实际问题时，可以采用震击配合倒扣进行解卡。与其他两种解卡技术不同的是，震击倒扣解卡技术主要采取的是可倒扣打捞工具。

3.水平井连续冲砂技术

由于开采条件的限制和地质条件的原因，在水平井开采过程中，井内砂堵是最容易出现的问题。因此水平井连续冲砂技术是最常出现的工艺。当水平井水平段较长，同时主力流动并且流动阻力较大时，携砂液的流速就不能达到临界速度，而且砂粒受重力影响的下沉速度大于携砂速度时，就极易造成砂卡，这种情况在管柱静止时经常发生。面对这些情况，常规的冲砂方式很难在水平井中应用。经过长期的理论分析和现场试验，研发了一系列专用的技术和工具，并且形成了水平井连续冲砂技术。在水平井冲砂作业时，要充分从施工的安全性和企业的利益出发，遵循“大排量高粘度，缩短管柱在井内静止时间，避免砂粒二次沉淀”的原则。

4.水平井堵水技术

由于水平井井身与油藏平行，油层出水就会导致产油量瞬间降低，含水量急剧增加，此时若不及时堵水，就会使产油量大幅下降，严重制约了水平井的开发效果。各个生产单位非常重视水平井的堵水技术开发，研制了一系列水平井堵水技术，较有代表性的是可降解屏蔽暂堵法水平井堵水技术。其主要原理是根据水平井的不同出水部位，应用可降解屏蔽堵剂能够快速封堵的特点，在跟部以前的水平井井段利用挠性油管将可降解屏蔽堵剂置入其中，以达到保护油层的目的。

5.套损井大修工艺技术

由于油田开采时间的增加，种种因素都会导致套管损坏。套管损坏严重制约了油田的安全生产，为油田带来巨大的经济损失。因此，对于套管的修复作业显得尤为重要。根据现场的套管损坏情况，多数套损井具有两种或以上的套损类型，在套损井修复时要充分考虑具体的套损情况，综合考虑各种套损因素，提出切实有效的解决方案。主要的套管修复工艺有套管补贴、套管整形、套管加固、套管取换等技术。

三、水平井修井新技术

1.绿色水平井修井技术

修井作为油气田开发与采油过程不可缺少的工艺，常常会伴随修井工艺过程产生油砂、落地油、洗井液和油水混合液等一系列废弃物，从而造成了严重的环境污染。清洁生产应以预防为主作为环境治理主要指导思想，必须对生产的全部过程实施控制，重新讨论研究修井作业的技术装备和工艺路线。各油田提出了工人、设备、作业井场不沾油的绿色修井概念，通过一系列的技术创新和管理配套，研制并且应用了新的地面、地下工具装置。

在施工设计阶段根据井身资料综合考虑施工可能带来的各种污染问题，从而逐步实现洗井作业污染的源头控制，同时减少井下非正常事故发生频次，推广各类新技术、新工艺，还要推广应用油管内腔清洗技术，引进井下作业废物回收利用工艺，利用各类新技术，达到绿色修井技术的推广实施。

2.智能水平井修井技术

智能井技术是将信息技术应用于油气藏开发的新技术，它极大地适应了现代油藏经营管理，其主要通过将实时控制与实施监测结合在一起，从而达到提高油藏经营管理水平与油藏采收率的最终目的。

智能井主要包括四部分：（1）地面数据收集、分析和反馈系统（2）井下生产系统控制系统（3）井下信息收集传感系统（4）井下数据传输系统。智能井技术具有以下优点：（1）实时监测功能（2）便于油藏管理（3）地面遥控功能（5）增加动用油气资产的可采储量，提高油田最终采收率。

结语

水平井技术是油气田高效开发的一项重要技术，同时还是现代工业重要技术之一。伴随着原油开采技术也得到了飞速发展，同时应用井的数量与日俱增，因此，水平井修井技术扮演着越来越重要的角色。在修井过程中，人是关键因素之一，因此要加强现场监督，并对工序进行跟踪排查，从而有效提高施工质量。我国水平井修井技术起步较晚，发展水平相对滞后，在油藏开采实际中需要我们有针对性的开展科学攻关，我们还要在油藏开采过程中不断发现问题，及时解决问题，不断提高将新的修井技术应用于现代采油工程中的认识，才能更好的满足市场经济的需求，为企业创造更多的财富。

[1]马开良.复杂结构井开发及应用技术[J]小型油气藏,2003.